赵钟声[1]2003年在《木材横纹压缩变形恢复率的变化规律与影响机制》文中研究说明本研究对中国和日本产的五个树种——大青杨(p.ussuriensis)、落叶松(L.gmelini)、杉木(Cunninghamialanceolata)、日本柳衫(Cryptomeria japanica)、日本厚朴(Mangnolia obovata)进行横纹压缩，采用四种物理方法处理，保持其压缩后的尺寸，并通过恢复处理，研究了各种方法和处理条件对压缩变形固定效果的影响及各种处理方法的作用机理，在详细测量分析处理后试件的抗胀缩率ASE、重量损失率、密度、变色、力学强度性能指标的基础上，对影响压缩变形固定效果的各因子及各处理方法对处理材物理力学性能的影响进行了分析，确定压缩实体木材较合理的生产工艺及参数，为压缩木的实际应用提供理论依据，并提出压缩木的研究前景。对今后该类树种压缩木的实际生产具有一定的指导意义。 实验中主要采用了四种方法：1常压冷却法、2热处理法、3水蒸气前处理法、4水蒸气后处理法。选用我国和日本资源较丰富的五种低质针、阔叶树材作为代表，在压缩实验中试件尺寸采用10×30×30毫米，压缩率在50％左右。在强度实验中试件尺寸采用150×15×5毫米。试验支点为100毫米。测量破坏时的力与变形，计算出抗弯强度(MOR)和抗弯弹性模量(MOE)。抗胀缩率和重量损失率实验采用5×30×30毫米的试件，与压缩实验中的试件一起处理，测量其处理前后的尺寸及重量，计算抗胀率和重量损失率。通过对实验结果图表的分析发现，总的来说木材在经过十几分钟的高温高压水蒸气处理、或几个小时、十几个小时的热处理之后，变形会基本被固定，而常压冷却固定效果不显着。在热处理和水蒸气处理过程中强度会随时间的延长而降低，热处理条件下弹性模量的变化趋势大体是先升后降；水蒸气前处理、后处理条件下基本是随着处理时间的延长弹性模量下降。色差、抗胀缩率和重量损失率随热处理和水蒸气处理时间的延长而增加。常压冷却法中杉木压缩变形恢复率最低，为29％；日本厚朴压缩变形恢复率最高，为65％左右。热处理法中日本柳杉压缩变形恢复率最低，为2.1％，日本厚朴压缩变形恢复率最高，为11.6％左右。水蒸气前处理法中大青杨压缩变形恢复率最低，为-3％左右；杉木压缩变形恢复率最高，为6.7％左右。水蒸气后处理法中大青杨压缩变形恢复率最低，为-3％左右；落叶松压缩变形恢复率最高，为11.6％左右。通过对木材动态热力学特性的试验研究，分析了热处理、水蒸气处理后落叶松和大青杨木材的损耗角正切、损耗模量、储存模量等动力学特性参数的变化特点，进一步揭示了半纤维素、木素在处理过程中的变化规律及对压缩变形固定的影响。 根据木材横纹压缩应力—应变关系、木材流变学特性等理论对木材压缩及变形固定常用方法对形成变形永久固定的主要原因进行了探讨，根据前人对横纹压缩变形的永久固定理论及本实验中使用的四种物理处理方法在处理过程中对木材细胞壁基质物质的变化和表现出的力学特性的影响进行了分析，结合国内外最新研究成果，认为形成木材压缩变形永久固定的主要原因是木材内部变形应力充分释放和内聚力的有效形成。通过对木材细胞壁基质物质木质素、半纤维素等的含量及在各种方法处理中的软化和分解程度在五个树种之间的差异进行分析，发现半纤维素降解是释放内应力的主要因素，是降低压缩变形恢复率的一个主要方面，但过度分解会造成木材力学强度的下降:木质素的软化、流动、及冷却后内聚力的形成是降低压缩变形恢复率的另一主要方面。变形固定过程中的热量传递和色差的改变也在一定程度上揭示了压缩变形固定与能量释放间的某种内在联系。
张杰[2]2006年在《杨木单板压密化的研究》文中认为本论文即将3mm厚杨木单板压缩到1.2mm厚单板的压密化机理和工艺条件。研究了杨木单板压密化技术,该研究应用木材可塑化原理,通过软化、压缩、定型叁个阶段的处理,提高杨木单板物理力学性能,扩大杨木速生材的使用范围,提高其使用价值,而且也为我国的装饰单板和人造板提供了更多优质单板原材料,丰富了我国的单板材料资源。 本研究实验中选取了汽蒸时间、热压温度、压缩压力和定型时间四个参数进行单因素实验,分析各因素对压缩回复率的影响。通过正交实验,确定了最佳工艺条件,比较了素材和最佳工艺条件处理材的物理力学性能。 研究表明: 1、杨木单板压密化的工艺是可行的,随热压温度升高、压缩压力增大和定型时间的延长,杨木压缩单板的气干回复率、水浸回复率和水煮回复率下降,随软化处理的汽蒸时间的延长,各回复率先下降后上升。 2、在四因素中,定型时间影响最大,汽蒸时间和压缩压力其次,热压温度影响相对较小。得到了最佳的单板压密工艺参数是:热压温度为160℃,压缩压力为6MPa,保压定型时间为:10min,汽蒸时间为20min。采用此工艺热压3mm杨木单板,7d内其回弹率仅为4.735%。 3、将杨木单板的素材和最佳工艺处理材的物理力学性能做了对比,其压缩单板的密度、硬度、抗拉强度均大于素材,达到了预期目标。 4、从素材和压缩材的微观结构分析得出:单板压缩后,木纤维和导管细胞受到挤压,产生了较大的变形,木纤维细胞壁较少受到破坏,细胞空隙减少,纹孔也发生了挤压变形,甚至有的发生破裂。
黄广华[3]2007年在《低质速生材密实化结构的研究》文中进行了进一步梳理根据前期对巨尾桉、杉木和意杨木材压缩密化的研究所得到的最佳压缩条件，分别对巨尾桉、杉木、意杨木材从压缩率20％～60％进行压缩密化处理。利用体视显微镜和数码显微镜对素材和处理材进行观察测定，计算分析得出木材细胞空隙率与压缩率的关系，利用扫描电子显微镜对素材和处理材的细胞壁及纹孔进行观察，分析其微观结构变化，得出以下结论：1．木材在压缩密化的过程中，主要是细胞壁各成分的游离羟基数量减少、结晶度增加、交联作用以及热降解等反应的综合作用使速生材的变形得到固定。从压缩木的微观结构分析得出：从素材到压缩率30％，巨尾桉和意杨木材的导管空隙率分别下降了9.5％和7.82％；而木纤维空隙率只分别下降了3.72％和3.26％；从压缩率30％到压缩率60％，巨尾桉和意杨木材的导管空隙率分别下降了9.94％和7.42％；木纤维空隙率分别下降了7.13％和3.48％．说明导管细胞在压缩密化中比木纤维细胞更容易被压缩，由此可见巨尾桉和意杨木材在压缩过程中，细胞参与的顺序：薄壁细胞——导管细胞——木纤维细胞；杉木是早材管胞——晚材管胞参与压缩。2．巨尾桉、意杨木材在压缩率50％时，压缩率与空隙率关系曲线出现一拐点，说明木材压缩率与空隙率在此处之间的关系发生改变，即压缩率大于50％时，压缩率的变化引起空隙率的变化更明显，它们之间的相关性更强。3．为了便于比较和分析，各处理材细胞实质率分别换算成在素材体积中的比率。通过理论空隙率计算，巨尾桉、意杨木材的细胞实质率从素材到压缩率30％，分别下降了0.8％和0.5％，杉木从素材到压缩率40％，细胞壁实质率基本不变；巨尾桉、意杨木材的细胞壁实质率从压缩率30％到压缩率60％，分别下降了1.89％和2.93％，杉木从压缩率40％到压缩率60％细胞壁实质率下降3.69％。按测定空隙率计算，巨尾桉、意杨木材的细胞实质率从素材到压缩率30％，分别下降了0.59％、0.6％，杉木从素材到压缩率40％，细胞壁实质率下降了0.55％；巨尾桉、意杨木材的细胞壁实质率从压缩率30％到压缩率60％，分别下降了8.85％、7.32％，杉木从压缩率40％到压缩率60％细胞壁实质率下降7.76％。从细胞壁实质率的分析可知：低质速生林木材压缩后，薄壁细胞、导管、木纤维、管胞等细胞受到挤压，细胞腔等空隙变小。巨尾桉、意杨木材压缩率大于30％细胞壁开始密实化，杉木压缩率大于40％细胞壁开始密实化；用扫描显微镜观察处理材微观结构，发现细胞壁没有受到破坏，仍然保持原有的完整性。压缩密化过程，细胞壁上的纹孔腔变小，甚至完全密合，纹孔上的纹孔膜可能产生破裂。4．利用多元回归分析建立理论空隙率、测定空隙率和压缩率之间的数学模型，木材理论空隙率与压缩率及测定空隙率可以由以下方程表示：Z=ax+by+c式中：Z——木材理论空隙率％；x——木材测定空隙率％；y——压缩率％；回归方程拟合优度均在96.3％以上。5．绝干密度与压缩率及测定空隙率关系可以由以下方程表示：ρ0=ax+by+c式中：ρ0——木材绝干密度g／cm~3；x——木材测定空隙率％；y——压缩率％；对于巨尾桉和意杨木材a＜0：b＜0；c＞0。对于杉木a＞0；b＞0；c＞0。根据木材的绝干密度，通过该方程就可以很直观推出压缩率与测定空隙率的关系，为低质人工林木材的压缩密化性能改良提供理论依据。
边明明[4]2011年在《连续压缩载荷下木材力学性能及微观结构变化定量表征》文中研究指明木材与木质材料的力学性能在很大程度上取决于其内部结构特征。为了更好的了解和掌握木材力学性能与其微观结构的关系,本论文采用自主研发的原位检测平台,研究了不同条件下木材受连续压缩时力学性能及其微观结构的实时变化情况,并着重分析了两者之间的相互关系。本论文首先归纳了原位检测方法在木材组织力学水平上的应用,分析了现有原位检测技术存在的问题及可实现的解决方法;随后重点介绍了自主研发的原位检测平台的构架及实施方式、图像采集系统等重要部位的工作原理;并借助具体试验,综合分析了该平台可实现的技术特点;然后通过该原位检测平台,以人工林杉木(Cunninghamia lanceolata)小试样[5mm(L)×X mm(R)×5mm(T)]为研究对象,系统研究了不同生长轮早材在连续横纹径向压缩时的力学行为及其微观结构变化;并进一步研究了不同加载速度、温度和含水率条件下,早材在连续加载时的力学性能及其与内部微观结构变化的关系。本论文的主要研究结论如下:(1)自主研发的原位检测平台包括两个系统,一是加载系统,二是图像采集系统,两个系统通过时间参数并行统一。图像采集系统能在连续加载的过程中自动聚焦并实时拍摄木材变形的照片,并借助于测量与计算软件对照片进行定量分析,从而实现木材的力学性能及其微观结构变化的动态检测。(2)杉木各生长轮间早材横纹径向抗压屈服强度(σc)和横纹径向抗压弹性模量(Ec)从心材到边材呈逐渐减小趋势。不同部位(心材、边心材交界和边材)间σc与Ec存在显着的差异性。对叁个部位(心材、边心材交界和边材)连续受压产生首次屈服永久变形(塑性变形)的微观结构位置进行定量研究结果表明:第7生长轮与第11生长轮出现首次屈服变形的位置一致,均在距被加载表面第15-20层早材细胞处(平均距离分别为643μm和689μm);而第17生长轮在距被加载表面第5-10层早材细胞处(平均距离为153μm)产生首次屈服变形。不同生长轮间早材微观结构的不同影响其横纹抗压力学性能在径向方向上的变化。(3)在不同加载速度(1mm/min,10mm/min和50mm/min)条件下,早材产生首次屈服变形的位置与被加载表面之间平均距离分别为689μm,166μm和23μm。不同加载速度下早材小试样的σc与Ec均差异显着,与试样产生首次屈服变形的位置有关。低速加载下(1mm/min),木材内部最脆弱部位首先产生屈服变形,得到的σc与Ec相对较小,平均值分别为3.16MPa和45.79MPa;较高加载速度下(10mm/min和50mm/min),木材内部非最脆弱部位首先产生屈服变形,得到的σc与Ec相对较大,平均值分别为3.71MPa和56.04MPa,4.51MPa和75.53MPa。(4)在不同温度(-20OC、20OC、60oC、80OC和120OC)条件下,早材σc与Ec的变化趋势一致。在负温度下(-20OC)得到σc与Ec均比正温度下的σc与Ec大。一般来说,随着温度的升高,σc与Ec逐渐减小。同时,不同温度下σc与Ec差异比较显着。较低温度(≤60oC)下与较高温度(≥80 oC)下,早材的破坏方式不同。温度≤60oC时,趋于刚性屈服;温度≥80OC时,趋于柔性屈服;不同温度(-20OC、20OC和60OC)下,出现首次屈服变形的位置相同,均为距被加载表面第17-20层早材细胞处(距被加载表面的平均距离分别为667μm、689μm和643μm),表明在较低温度(≤60OC)范围内,温度的变化并未改变木材内部最脆弱部位的位置,但最脆弱部位木材的力学性能发生变化。(5)在不同含水率(绝干、气干与饱水状态)条件下,早材σc与Ec差异均显着。σc与Ec随着含水率增加呈逐渐减小的趋势。由绝干到气干状态,早材产生首次屈服变形的位置未发生变化,均在距被加载表面第17-20层早材细胞处(距被加载表面的平均距离分别为664μm和689μm);在饱水状态下,加载过程中压出的水分影响微观结构的拍摄和检测。在不同含水率条件下,木材产生首次屈服变形时的破坏方式不同。在绝干和气干条件下,趋于刚性屈服;而在饱水条件下,趋于柔性屈服。在绝干与气干条件下,含水率变化并未改变木材内部最脆弱部位的位置,但最脆弱部位木材的力学性能发生变化。综上所述,本研究通过自主研发的原位检测平台,实现了连续加载条件下木材微观结构变化的实时检测,并较好解释了不同条件下木材横纹径向压缩力学性能变化的解剖学原因,为连续加载条件下木材力学行为的有效检测和预测提供了技术基础和理论依据。
王林安[5]2006年在《应县木塔梁柱节点增强传递压力效能研究》文中认为古建筑木结构的体型一般很大,构件因横纹局压而产生过大的变形甚至严重破坏的现象非常普遍,这是其修缮加固中的关键问题,而且在应县木塔中尤为突出。应县木塔是参考唐代2~3层殿堂结构的建造经验,将殿堂依次迭合而成的高耸木结构,明、暗共9层,高67.31米。相对于一般殿堂结构,高度和自重的成倍增加,使木塔遇到前所未有的两项难题:其一是因自重增加,使承受上层柱轴向荷载的梁(普拍枋和梁栿）横纹局压应力成倍地超过设计强度而产生严重的压缩变形甚至劈裂,导致木塔整体竖向变位。其二是因高度增加,地震荷载作用下的安全可靠成为木塔整体结构的主要问题。由于木塔采用了唐代殿堂内、外分槽的结构形式,用两层柱圈构成筒体,并逐层加设了层高较低称为平坐的刚度加强层,再加上两圈柱子都由下至上向内倾斜对筒体形成环箍力,这些措施帮助木塔抵抗了多次强烈地震而未倒。但是,目前木塔残留的整体倾斜、层间侧移以及由木材横纹压缩引起的竖向压缩变形等都已达到严重影响其安全可靠的程度,所以,木材横纹局压增强加固问题亟待解决,以防突变。本文首先研究了木塔结构构造和残损情况,并结合木材的微观构造,探讨了横纹承压的传力机理和横纹承压强度设计值的确定方法。然后计算了木构件横纹局压的抗力作用效应比。分析发现,木塔底部几层普拍枋和梁栿(柱脚下的横梁)的横纹局压抗力作用效应比最小的仅有0.24,势必产生过大的变形,是引起木塔高度降低的主要原因,也是木塔当前最大的安全隐患。针对木材横纹局压的受力特点和加固目标,本文提出“插筋法”增强古建筑木构件的横纹局压承载力的技术,研究增强机理和加固后的力学性能,探讨制作工艺及在应县木塔中的应用问题。普拍枋的截面高度相对较小,横纹局压高应力区贯穿整个构件截面,采取棒材两端直接承压的技术;梁栿的截面高度较大,增强棒材一端承压,另一端没有直接承压面,靠棒材与木材之间的胶层摩擦传递荷载。普拍枋中增强棒材的受力形式相当于木材侧向弹性约束下的轴压问题,因而,先从理论角度分析了侧向弹性约束下棒材的计算长度系数的计算方法,进而求得其长细比和稳定承载力。然后设计了一系列试验验证了理论分析的正确性。同时还研究了木材边距、间距和端距对棒材稳定承载力的影响,计算求得木材边、端距的最小值。最后,通过钢筋增强木材横纹局压标
魏新莉[6]2004年在《速生工业人工林杨树木材压缩强化处理工艺的研究》文中进行了进一步梳理本研究以南方洞庭湖区普遍种植的速生工业林木材意杨为对象，对这种材质较差的速生材采用符合环保要求的物理处理加工技术进行热压压缩强化处理，探索一条利用大量的速生工业林木材为主的低质材逐渐取代天然林而用于木材深加工和创造高附加值的产品的新途径。研究中分别进行水热软化处理、热压、热处理等阶段性的实验，考察改变工艺条件对速生工业林意杨压缩后材性的影响。实验设计以温度、含水率、时间、压缩率、压力等作为实验中考虑的影响因子，探索这些因子对木材使用性能的影响。通过水热软化处理实验对汽蒸法和水煮法两种软化方法的实验结果进行比较，表明汽蒸软化处理方法在试件外观与材性方面优于水煮软化处理方法；当试件初含水率调整至15％左右，温度保持在125℃～130℃之间，软化时间在60min左右时，蒸汽软化处理的试件软化效果较好，经热压压缩后的试件回复率较低，物理力学性能较高；热压压缩处理的实验表明，采用热压温度180～200℃、热压压力3～4MPa、加压速度0.01mm／S、压缩率60％时的热压工艺时，压缩试件的各项物理力学性能较好，变形回复率下降，硬度、抗弯性能提高；对压缩材进行热处理的实验证实，当热处理温度保持在180℃，热处理时间在20小时以内时，随着热处理时间的延长，试件的吸湿率和湿胀率降低，尺寸稳定性较好，并能保持较好的力学性能。热处理后，试件外观颜色变暗加深，厚重感增强。上述的一系列实验说明，通过物理处理加工技术进行热压压缩强化处理来提高速生材的材性是可行的，压缩后的杨木根据其材性可代替某些材质较优的天然林木材，扩大了工业人工林杨木的应用范围。
许俊[7]2008年在《速生杨木压缩及新型添加剂对其性质的影响》文中提出通过高温高压水蒸汽处理试件,对速生杨木进行压缩改性。测定素材和处理材的物理力学性能,分析各因素对弹性模量、静曲强度、吸水厚度膨胀率、回复率的影响,并采用新型添加剂,研究它对压缩材物理力学性质的影响,得出以下结论:利用高温高压水蒸汽压缩速生杨木是一种切实可行的改性方法。试验证明,压缩后的试件的弹性模量和静曲强度大幅提高,其尺寸稳定性也远远好于普通压缩得到的压缩试件。通过正交试验,可得出最佳的工艺条件为:压缩率为30%,热压温度为190℃,压前含水率为45%。速生杨木经过新型添加剂溶液浸渍处理后再压缩,能提高压缩材的尺寸稳定性。试验证明,浸溃处理压缩材的弹性模量和静曲强度有小幅下降,但其吸水厚度膨胀率和回复率都明显降低,尺寸稳定性大幅提高。综合考虑,采用浓度为9%的新型添加剂溶液浸渍处理试件时,得到的压缩材性能较好。通过压缩木的红外光谱图分析表明,杨木在高温高压水蒸汽压缩处理过程中,木材内部的纤维素、半纤维素和木素发生了化学变化,破坏了亲水基团,降低了压缩材的吸湿性,提高了压缩材的尺寸稳定性。通过压缩木的微观结构分析表明,木材受到压缩后,细胞产生了较大变形,使细胞腔等间隙变小,细胞壁没有被破坏,保持了完整性。新型添加剂起到了填充木材细胞腔的作用,在木材压缩后减缓了压缩材的尺寸变形,提高了其尺寸稳定性。
张红为[8]2010年在《杨木横纹压缩本构关系与时—温等效性研究》文中提出在木制品生产过程中,许多情况下都需要给木材施加压力,如木片的软化展平工艺、辊压工艺、胶合板材及木地板的热压工艺等,都是木材在不同工艺条件下的施压过程。但木材是一种具有各向异性的多孔性材料,在受压过程中会产生压缩变形。杨木是人造板生产中常用的材料,但在不同温度下横纹压缩的试验数据并不多。为此,本文以杨木为试材,研究了不同温度条件下杨木径向压缩大变形的力学行为,建立了杨木在横纹压缩下的应力-应变关系,并且观察了横压过程中的杨木细胞变形特征。时温等效性试验即是利用短时试验数据来预测材料长时力学性能的一种较好的方法。但迄今这一方法用于木质材料的研究报道不多,其主要问题是木材是一种由纤维、木质素和半纤维组成的具有多重转变区域的共混聚合物,是热流变复合材料,而非简单热流变材料。如何应用时-温迭加原理来预测木构件的长期力学性能一直受到木材学家的关注并成为木材科学领域里的一个难题。关于移动因子遵循怎样的规律目前并没有文献给出解析式或计算依据。为此,本文以杨木为试材,通过叁点弯曲法研究了时-温迭加原理在木材中的应用,通过水平移动和垂直移动,较成功地实现了以短时试验数据来预测木材的长时力学特性,并首次提出考虑垂直移动因子的木材时-温迭加原理表达式。本次试验结果表明:1.杨木在径向施压下,其整个大变形过程可分为叁个阶段,即线弹性阶段、屈服后弱线性强化阶段和幂强化阶段。但由于木材在横压大变形试验中压密点不易确定,故以一个线性方程描述其弹性阶段和一个3次多项式描述其屈服后的整个横纹压缩下的应力-应变关系更为方便。2.应变为ε=3.2%,处于应力-应变曲线弹性段的末点;应变为ε=16%,木射线开始屈曲;应变为ε=22%,导管分子细胞开始压溃;应变为ε=40%,试件开始压密;应变为ε=65%,可视为细胞腔被完全填充后的压密点,沿曲线再向上则进入压密化,应力-应变关系反映了物质实体内分子间距变化与所施应力呈现线性变化的关系。3.在环境温度为10℃、30℃、50℃、70℃、90℃和相对湿度为60%的试验条件下,通过1h的短期弯曲试验,应用时-温迭加原理获得了一条能够预测9. 5年的杨木松弛力学特性主曲线。4.水平移动因子lg aT与温度的倒数T~(-1)呈线性关系:y = 4723.7x-17.976 (R~2 =0.9848),并遵循Arrhenius方程。利用Arrhenius方程计算出松弛转变的表观活化能ΔE为21.6 kcal /mole。5.垂直移动因子bT与温度T呈线性关系:y = 0.0045x-0.368 (R2 = 0.9435),表明由本文所提出的bT因子计算依据而得到的考虑垂直移动因子的木材时-温迭加原理表达式是合理的。6.在环境温度为10℃、相对湿度为60%的条件下进行1138h的长时试验,所得的长时试验模量曲线与主曲线吻合度较高。
梅长彤[9]2004年在《组坯结构与人造板性能关系的基础研究》文中研究表明本研究探讨了木材单元横纹压缩时的应力—应变特性、细胞变形和破坏机理以及压缩率对木质单元物理力学性能的影响；开发了计算机板坯模型，并借助计算机模型，实验室压制了具有不同平面密度分布的模拟刨花板，探讨了组坯结构与人造板力学性能之间的关系。全文包括“研究背景与研究内容”、“木质单元压缩性能的研究”、“平面密度分布与人造板性能关系的研究”和“总结论”四大部分。研究结果表明： 径向压缩试验表明：阔叶材树种白杨和针叶材树种云杉木材的径向压缩行为遵循木材横纹压缩变形的普遍规律。二者的应力—应变曲线反映了树种间组织结构的差异，云杉木材弹性区直线的斜率反映了其早材细胞壁的强度，白杨木材弹性区直线的斜率则是由导管细胞的强度所决定的。当应力越过屈服点以后，二者有着不同的细胞变形和破坏机制。针叶材的“第一点溃陷”发生于年轮中细胞壁最薄的早材管胞，而阔叶材的“第一点溃陷”发生于具有较大直径的导管细胞；压缩率对木材单元性质影响显着。提高压缩率，有利于提高木材的顺纹抗拉强度，但是对木质单元的平面抗拉强度和尺寸稳定性会造成不利的影响。 白杨层迭刨花与实木具有不同的压缩特性，相同试验条件下白杨层迭刨花的压缩弹性模量低于相同含水率的白杨实木试件，刨花层数对其压缩特性影响不明显，但随着刨花含水率增加，白杨层迭刨花压缩弹性模量急剧下降。 平面密度变异是非单板类人造板所固有的结构特点。应用计算机模型，可以获得不同密度分布的刨花板坯；密度与板材性能的关系与木质单元的压缩、接触程度、胶合情况、内应力、木材破坏以及平面密度分布有关。提高密度有益于单元之间的胶合，内结合强度(IB)提高。但过高的压缩率会导致内应力增加和木材破坏，使IB下降。密度的双面效应暗示出对于胶合强度存在一个最佳的压缩率，测试结果证明无密度变异或有较小密度变异的试件均发现了最佳密度点。对于较高密度的人造板而言，合适的密度变异对其吸水厚度膨胀率起到了一定的拟制作用，从而有助于提高板子尺寸稳定性。平面密度变异对弹性模量无明显影响，但会显着降低静曲强度。 本研究成果为更加准确地预测人造板性能以及生产轻质、高强的低密度人造板提供了理论依据。
袁纳新[10]2004年在《中密度纤维板粘弹性研究》文中研究说明发展迅猛的中密度纤维板(MDF)已在人造板生产和应用中,占据了令人注目的地位。但MDF二次加工及应用中,存在鼓泡、分层、尺寸稳定性等问题,这些问题与MDF粘弹性具有密切关系。为确保MDF基材性能,减少鼓泡和分层,优化MDF二次加工产品结构、加工工艺,有效应用MDF提供参考和依据,开展了MDF粘弹性特征及其内部损伤机理的研究。研究了两种MDF单向承压时的基本力学特性,为测定和评价MDF基本力学指标提供实验数据和理论依据。结果表明:MDF厚度方向单向承压时,应力-应变关系的线性段与非线性段之间无屈服点; 线性回归和最小二乘法是确定MDF比例极限及计算弹性模量的有效方法; 重复加载对MDF的硬化具有显着的影响,其中首次加载对MDF的硬化具有决定性的作用; MDF的硬化是应变增加的结果,它以降低弹性模量为代价; 物理性能不同的MDF,应力-应变特性不同,物理性能好的MDF,应力-应变曲线斜率大,即弹性模量大。对两种MDF的蠕变-回复和应力松弛、内耗指标、蠕变柔量和松弛模量进行了研究,旨在探索MDF粘弹性规律。结果表明:在低应力级时,MDF是弹性体; 在中应力级时,MDF是理想粘弹性体; 在高应力级时,除存在理想粘弹性体所具有的变形外,还存在不可忽视的瞬时塑性变形,是非理想粘弹性体; 内耗指标能定量地分析耦合在一起的可恢复的蠕变变形和不可恢复的蠕变变形,及不可恢复的瞬时塑性变形,是有机联系MDF微观结构变化和宏观变形的有效指标。在前人粘弹性模型研究基础上,推导和改进了描述MDF中低应力级蠕变和应力松弛的数学模型。改良型蠕变和应力松弛本构数学模型具有时间自相协调的关系,提高了对MDF蠕变和应力松弛行为的预测精度; MDF在低应力级时的弹性模量为197.3MPa(SX材料)和153.4MPa(SL材料); MDF在中等应力级时,用改良型蠕变和应力松弛数学模型分别能较好地描述其蠕变和应力松弛行为; 采用防滑和开关装置,建立的MDF在高应力级的新型力学模型,可以较好地定性模拟MDF初始段的蠕变和纤维之间的结构破坏过程。就重复加载下的MDF粘弹性进行了研究。在中高应力级,加载周期是影响MDF粘弹特性的重要因素; MDF各加载周期的残余变形随加载周期增加而减少,变形总量为各周期残余变形之和; 利用线性迭加原理,建立了MDF重复加载时具有迭加效应的蠕变回复数学模型和应力松弛数学模型,并进行了验证。结果表明:迭加效应
参考文献：
[1]. 木材横纹压缩变形恢复率的变化规律与影响机制[D]. 赵钟声. 东北林业大学. 2003
[2]. 杨木单板压密化的研究[D]. 张杰. 东北林业大学. 2006
[3]. 低质速生材密实化结构的研究[D]. 黄广华. 福建农林大学. 2007
[4]. 连续压缩载荷下木材力学性能及微观结构变化定量表征[D]. 边明明. 中国林业科学研究院. 2011
[5]. 应县木塔梁柱节点增强传递压力效能研究[D]. 王林安. 哈尔滨工业大学. 2006
[6]. 速生工业人工林杨树木材压缩强化处理工艺的研究[D]. 魏新莉. 中南林学院. 2004
[7]. 速生杨木压缩及新型添加剂对其性质的影响[D]. 许俊. 南京林业大学. 2008
[8]. 杨木横纹压缩本构关系与时—温等效性研究[D]. 张红为. 安徽农业大学. 2010
[9]. 组坯结构与人造板性能关系的基础研究[D]. 梅长彤. 南京林业大学. 2004
[10]. 中密度纤维板粘弹性研究[D]. 袁纳新. 华南农业大学. 2004
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